以氣候變暖為主要特征的全球氣候變化已經日益對全球自然環(huán)境和社會經濟活動產生重大影響,成為全球可持續(xù)發(fā)展的研究挑戰(zhàn)。IPCC報告表明,1906-2005年間全球地表溫度上升了0.74℃,預計本世紀末大氣中CO2濃度將增加到550～970 ppm,地表溫度仍將升高1.1-6.4℃。全球氣候變化通過大氣溫度升高和氣CO2濃度增高、降水量變化等氣候資源的分布變化以及高溫熱浪、干旱、冰雹等極端性氣象事件的頻發(fā),對農業(yè)生產構成氣候資源變劣的趨勢性的影響和極端性氣象事件的災害性影響,對未來農業(yè)生產產生深遠的影響,嚴重制約我國糧食安全保障和農業(yè)產業(yè)的長遠發(fā)展。在農田層面,氣候變化不但影響作物的生物學過程和物候過程,而且通過對土壤、作物-微生物的相互作物影響?zhàn)B分循環(huán)和利用,進而影響土壤肥力和作物生產力。土壤微生物是農田生態(tài)系統過程的驅動著和調節(jié)者,在農田生態(tài)系統的氣候變化穩(wěn)定性上具有舉足輕重的作用。探討氣候變化條件下農田土壤微生物群落結構及其多樣性變化,分析其對農田土壤養(yǎng)分循環(huán)和作物生長的可能影響,有助于認識氣候變化對土壤質量和功能等作用的機理,并為發(fā)展農田生產應對氣候變化的技術途徑和措施提供科學依據。... 

【文章來源】：南京農業(yè)大學江蘇省 211工程院校 教育部直屬院校

【文章頁數】：117 頁

【學位級別】：博士

【文章目錄】：
摘要
ABSTRACT
第一章 文獻綜述
    1.1 全球氣候變化與農業(yè)
        1.1.1 全球氣候變化
        1.1.2 氣候變化對農業(yè)的影響
        1.1.3 中國氣候變化態(tài)勢及其對農業(yè)的影響
        1.1.4 農業(yè)土壤固碳與全球氣候變化
    1.2 土壤微生物
        1.2.1 土壤微生物多樣性
        1.2.2 土壤微生物多樣性的影響因素
        1.2.3 土壤微生物的生態(tài)系統功能
        1.2.4 土壤微生物多樣性的研究方法
    1.3 全球氣候變化對土壤微生物的影響
        1.3.1 土壤微生物生物量
        1.3.2 土壤呼吸
        1.3.3 土壤酶活性
        1.3.4 土壤細菌和真菌群落結構及豐度
        1.3.5 土壤氮循化相關微生物及活性
    1.4 本論文研究目的、內容和技術路線
        1.4.1 目的及意義
        1.4.2 研究內容
        1.4.3 技術路線
第二章 稻麥輪作模擬氣候變化系統平臺
    2.1 研究地區(qū)概況
    2.2 平臺系統結構
        2.2.1 大氣CO_2濃度升高控制系統
        2.2.2 紅外升溫控制系統
    2.3 平臺調控及數據觀測
第三章 模擬氣候變化下水稻季土壤微生物群落結構和活性變化
    3.1 引言
    3.2 材料和方法
        3.2.1 土壤樣品的采集和處理
        3.2.2 土壤微生物量碳的測定
        3.2.3 土壤基礎呼吸和酶活性的測定
        3.2.4 土壤總DNA的提取
        3.2.5 土壤真菌、細菌和古菌豐度的測定—定量PCR技術(qPCR)
        3.2.6 土壤真菌、細菌和古菌群落結構多樣性分析—末端限制片段多態(tài)性分析(T-RFLP)技術
        3.2.7 細菌和古菌16S rDNA克隆文庫構建
        3.2.8 數據處理
    3.3 結果分析
        3.3.1 土壤pH和微生物生物量碳
        3.3.2 土壤基礎呼吸和酶活性
        3.3.3 土壤真菌、細菌和古菌豐度
        3.3.4 土壤細菌、真菌和古菌群落結構
        3.3.5 土壤細菌和古菌群落組成
    3.4 討論
        3.4.1 模擬氣候變化對水稻季土壤基礎呼吸的影響
        3.4.2 模擬氣候變化對水稻季土壤細菌、真菌和古菌群落的影響
    3.5 小結
第四章 模擬氣候變化下水稻季土壤氮循環(huán)功能微生物群落結構和活性變化
    4.1 引言
    4.2 材料和方法
        4.2.1 土壤樣品的采集和處理
        4.2.2 土壤NH_4~+-N和NO_3~--N濃度的測定
        4.2.3 土壤硝化速率和反硝化速率的測定
        4.2.4 土壤總DNA的提取
        4.2.5 土壤AOA、AOB和反硝化細菌豐度的測定
        4.2.6 土壤AOA、AOB和反硝化細菌群落結構多樣性分析
        4.2.7 數據處理
    4.3 結果分析
        4.3.1 土壤NH_4~+-N和NO_3~--N濃度的影響
        4.3.2 土壤AOA、AOB和反硝化細菌豐度的影響
        4.3.3 土壤AOA、AOB和反硝化細菌群落結構的影響
        4.3.4 土壤硝化和反硝化速率的影響
    4.4 討論
        4.4.1 模擬氣候變化下水稻季土壤硝化和反硝化微生物群落的變化
        4.4.2 模擬氣候變化下水稻季土壤硝化和反硝化速率變化
    4.5 小結
第五章 模擬氣候變化對小麥季土壤微生物群落結構和活性的影響
    5.1 引言
    5.2 材料和方法
        5.2.1 土壤樣品的采集和處理
        5.2.2 土壤微生物量碳的測定
        5.2.3 土壤基礎呼吸和酶活性的測定
        5.2.4 土壤總DNA的提取
        5.2.5 土壤細菌、真菌和古菌豐度的測定
        5.2.6 土壤細菌、真菌和古菌群落結構多樣性分析
        5.2.7 數據處理
    5.3 結果分析
        5.3.1 土壤微生物量碳和土壤基礎呼吸
        5.3.2 土壤酶活性
        5.3.3 土壤真菌、細菌和古菌豐度
        5.3.4 小麥季土壤細菌、真菌和古菌群落結構
    5.4 討論
        5.4.1 模擬氣候變化對小麥季土壤基礎呼吸的影響
        5.4.2 模擬氣候變化對小麥季土壤細菌、真菌和古菌群落的影響
    5.5 小結
第六章 模擬氣候變化對小麥季土壤氮循環(huán)功能微生物群落結構和活性的影響
    6.1 引言
    6.2 材料和方法
        6.2.1 土壤樣品的采集和處理
        6.2.2 土壤NH_4~+-N和NO_3~--N濃度的測定
        6.2.3 土壤硝化速率的測定
        6.2.4 土壤總DNA的提取
        6.2.5 土壤氨氧化菌和反硝化細菌豐度的測定
        6.2.6 土壤氨氧化菌和反硝化細菌群落結構多樣性分析
        6.2.7 數據處理
    6.3 結果分析
        6.3.1 土壤NH_4~+-N和NO_3~--N濃度
        6.3.2 土壤AOA、AOB和反硝化細菌豐度
        6.3.3 土壤氨AOA、AOB和反硝化細菌群落結構
        6.3.4 土壤硝化活性
    6.4 討論
        6.4.1 模擬氣候變化對小麥季土壤硝化和反硝化微生物群落的影響
        6.4.2 模擬氣候變化對小麥季土壤硝化速率的影響
    6.5 小結
第七章 全文討論、主要結論、創(chuàng)新點與研究不足
    7.1 全文討論
        7.1.1 模擬氣候變化對土壤微生物豐度、群落及活性的影響特點
        7.1.2 模擬氣候變化對土壤微生物群落及活性影響的水旱季差異
    7.2 主要結論
    7.3 創(chuàng)新點
    7.4 研究不足與展望
參考文獻
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攻讀博士學位期間發(fā)表的論文
致謝


【參考文獻】：
期刊論文
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本文編號：3608948